上海交通大学学报(自然版) ›› 2015, Vol. 49 ›› Issue (04): 436-441.
胡建辉1a,陈务军1a,赵兵1a,胡鹏宇1a,葛彬彬1b,宋浩2
收稿日期:
2014-06-01
出版日期:
2015-04-28
发布日期:
2015-04-28
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51278299)
HU Jianhui1a,CHEN Wujun1a,ZHAO Bing1a,HU Pengyu1a,GE Binbin1b,SONG Hao2
Received:
2014-06-01
Online:
2015-04-28
Published:
2015-04-28
摘要:
摘要: 为了研究柔性非晶硅薄膜太阳能电池(a-Si PV)在晴和多云天气下的温度值,基于能量守恒法建立了a-Si PV的光热模型,考察了各部分参数取值,编写了微分方程的求解程序,并设计研制了一套实验模型进行验证.实验结果表明:a-Si PV电池的温度受日照辐射强度的影响最为显著;安装角度和环境温度也在一定程度上影响a-Si PV的温度值;晴天时的温差大于多云天气下的温差.实测值与模拟值对比表明:该模型可以准确模拟PV温度在晴和多云天气下的变化;数值结果与实验结果最大差值为3.9 °C,主要原因是多云天气日照辐射强度的波动性和PV材料热容引起的热响应时滞.建立的a-Si PV热模型考虑了主要的影响因素,可较为准确地得到在晴和多云天气下的温度变化.
中图分类号:
胡建辉1a,陈务军1a,赵兵1a,胡鹏宇1a,葛彬彬1b,宋浩2. 非晶硅薄膜太阳能电池热模型的模拟与实验研究[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(04): 436-441.
HU Jianhui1a,CHEN Wujun1a,ZHAO Bing1a,HU Pengyu1a,GE Binbin1b,SONG Hao2. Numerical and Experimental Study on a Thermal Model of Flexible Amorphous Silicon Thin Film Photovoltaic Panels[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2015, 49(04): 436-441.
[1]Parida B, Iniyan S, Goic R. A review of solar photovoltaic technologies [J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2011,15(3):16251636.[2]周南. 柔性薄膜太阳能电池力学性能及其在膜结构中的应用研究 [D]. 杭州: 浙江大学建筑工程学院, 2010.[3]Hu Jianhui, Chen Wujun, Zhao Bing, et al. Experimental studies on summer performance and feasibility of a BIPV/T ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) cushion structure system [J]. Energy and Buildings, 2014,69:394406.[4]Chen W, Hu J, Song H. Novel BIPV/T ETFE cushion [C]∥Textile Composites and Inflatable Structures. Munich: Springer, 2013: 363374.[5]Poirazis H, Kragh M, Hogg C. Energy modelling of ETFE membranes in building applications [C]∥Eleventh International IBPSA Conference. Glasgow: Taylor and Francis: 2009: 696703.[6]TamizhMani G, Ji L, Tang Y, et al. Photovoltaic module thermal/wind performance: longterm monitoring and model development for energy rating [C]∥NCPV and Solar Program Review Meeting. Denver: Golden Corporation, 2003: 14.[7]Tiwari G, Mishra R, Solanki S. Photovoltaic modules and their applications a review on thermal modelling [J]. Applied Energy, 2011,88(7):22872304.[8]Davis M W, Fanney A H, Dougherty B P. Prediction of building integrated photovoltaic cell temperatures [J]. Journal of Solar Energy Engineering, 2001, 123(3):200210.[9]Jones A D, Underwood C P. A thermal model for photovoltaic systems [J]. Solar Energy, 2001,70 (4):349359.[10]United Solar Ovonic. Unisolar technical report[R]. Michigan: United Solar Ovonic, 2006.[11]吴继臣, 徐刚. 全国主要城市冬季太阳辐射强度的研究 [J]. 哈尔滨工业大学学报, 2003,35 (10):12361239.WU Jichen, XU Gang. Major Chinese cities’ solar radiant intensities in winter [J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2003, 35(10): 12361239. [12]Gaur A, Tiwari G N. Performance of aSi thin film PV modules with and without water flow: An experimental validation [J]. Applied Energy, 2014,128:184191.[13]Balog R S, Kuai Y, Uhrhan G. A photovoltaic module thermal model using observed insolation and meteorological data to support a long life, highly reliable moduleintegrated inverter design by predicting expected operating temperature [C]∥Energy Conversion Congress and Exposition. Atlanta: IEEE, 2009: 33433349.[14]沈世钊. 膜结构——发展迅速的新型空间结构 [J]. 哈尔滨建筑大学学报, 1999,32(2):1115.SHEN Shizhao, Membrane structure——An innovative spatial structure with bright prospect [J]. Journal of Harbin University of Civil Engineering and Architecture, 1999, 32(2): 1115.[15]陈务军. 膜结构工程设计[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2005.[16]Ramabadran R, Mathur B. Effect of shading on series and parallel connected solar PV modules [J]. Modern Applied Science, 2009,3(10):3242. |
[1] | 马莎莎, 丁圣洁, 刘利民, 赵长颖, 顾汉洋, 龚帅. 高温热管碱金属工质的蒸发弯月面区域微观传热特性[J]. 上海交通大学学报, 2025, 59(5): 617-627. |
[2] | 刘逸, 张开林, 邵帅, 向泓旭. 基于热-流-固耦合的齿轮箱稳态热性能研究[J]. 上海交通大学学报, 2025, 59(5): 666-674. |
[3] | 徐箭, 余青芳, 廖思阳, 柯德平, 孙元章. 考虑生产安全的工业园区联络线功率平滑策略[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(6): 941-953. |
[4] | 冯漾漾, 丁浩亮, 胡平山, 严波. 注塑模稳态温度场的有限体积法模拟[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(4): 461-467. |
[5] | 李吉昊1, 林冠英2, 王暖升3, 李 洋3, 李俊漾1. 柔性海洋CTD传感器发展概述[J]. 海洋工程装备与技术, 2024, 11(3): 69-77. |
[6] | 范博超, 张刚, 齐江龙, 杜云祥. 燃烧室声腔模态特性影响因素研究[J]. 空天防御, 2024, 7(3): 72-78. |
[7] | 洪蕾1,肖皓1,叶佳2,马国红1. 径向超声波辅助MIG焊电弧的数值模拟[J]. J Shanghai Jiaotong Univ Sci, 2024, 29(2): 330-338. |
[8] | 赵 威, 李少鹏, 曹志兴, 刘 锐, 邱 爽. 油田终端原油处理系统异常分析及处理[J]. 海洋工程装备与技术, 2024, 11(2): 67-71. |
[9] | 张国冻, 杨 森, 于成龙, 邓冠华, 钱 程. 涌流抑制器在海洋平台电力系统的应用[J]. 海洋工程装备与技术, 2024, 11(2): 63-66. |
[10] | 刘城, 王晓光, 尹浩, 章国光, 熊昌. 泵用新型两极异步起动永磁同步电机的设计与优化[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(12): 1977-1987. |
[11] | 陈尔东, 高孜航, 王坤东, 雷华明. 一种分区温控的实时荧光PCR快速热循环系统设计[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(9): 1196-1202. |
[12] | 程显达, 郑皓冉, 杨学森, 董威. 高速飞行器燃油瞬态温度预测的修正热网络法[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(6): 728-738. |
[13] | 王雪维,王逸飞,张爱丽. 温控射频消融温度场快速计算方法的研究[J]. J Shanghai Jiaotong Univ Sci, 2023, 28(4): 411-. |
[14] | 杜立彬, 崔永超, 刘 杰, 张晓波. 投弃式温盐深测量仪发展概述[J]. 海洋工程装备与技术, 2023, 10(3): 33-40. |
[15] | 韩云峰 岳元龙 魏娟 左信 孙瀚轩. 水下压力温度一体变送器技术现状 [J]. 海洋工程装备与技术, 2023, 10(3): 90-98. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||